Coneixements bàsics d´electrostàtica. Càlcul diferencial i integral de vàries variables.
Els graduats del nostre programa de Radiació Electromagnètica adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s´indiquen a continuació. Els intrínsecs de l´assignatura són els dos primers, essent els altres transversals, i es van adquirir en diferents punts de l´assignatura:
1. Adquirir els coneixements sobre la teoria dels camps electromagnètics, que permeten a l´alumne disposar d´una ferma base teòrica per a poder més endavant dissenyar sistemes de emissió, propagació i recepció d´ones electromagnètiques.
2. Identificar, formular i resoldre problemes de camps i propagació electromagnètica en un entorn multidisciplinari de manera individual o com a membre d´un equip.
3. Conèixer i utilitzar les tècniques i noves eines d´aprenentatge electrònic (campus virtual, guia d´estudi, compartició de documents, fòrums, sistemes de videoconferència, pissarres web compartides, etc.)
4. Aconseguir i gestionar informació de diferents fonts.
5. Expressar-se correctament en un entorn telemàtic, tant oralment com escrita.
6. Utilitzar textos en anglès com a bibliografia bàsica.
1.- Fonaments matemàtics
1.1- Sistemes de coordenades.
1.2- Operadors vectorials.
1.3- Teoremes de l´anàlisi vectorial.
2.- Camps elèctrics i magnètics estàtics
2.1- Camps elèctrics estàtics.
2.2- Potencial electrostàtic.
2.3- Camps magnètics estàtics.
3.- Les equacions de Maxwell
3.1- Les equacions de Maxwell en forma diferencial i integral.
3.2- Condicions de contorn en la frontera de medis materials.
3.3- Força electromagnètica.
3.4- Camps amb dependència harmònica amb el temps.
4.- Ones electromagnètiques als medis materials
4.1- L'equació d'ona.
4.2- Ones planes. Polarització. Ones planes en medis amb pèrdues.
4.3- El vector de Poynting i la propagació d'energia.
4.4- Reflexió d'ones planes en la separació entre medis materials.
4.5- Introducció a les ones esfèriques.
Aquesta assignatura pot cursar-se en dos formats, segons la preferència de l´alumne, presencial i semipresencial. La principal diferència entre les dues modalitats es basa en la diferent assistència física dels alumnes a les aules.
En la modalitat presencial, l´exposició dels continguts es realitza en classes magistrals on el professor explica i raona la teoria i els conceptes de l´assignatura. En la modalitat semipresencial, l´alumne pren un paper més actiu, en el seu aprenentatge, i disposa dels continguts en el campus virtual, on hi ha una guia d´estudi, que: explica breument els conceptes de l´assignatura, dóna referències a la bibliografia on es poden ampliar estos conceptes, conté preguntes autoavaluatives on l´alumne pot tenir una indicació del seu grau d´aprenentatge. En aquest format, també se celebren almenys quatre trobades presencials a l´any, on alumnes i professors es reuneixen, per realitzar petites classes magistrals, problemes, o debats.
Aquesta assignatura té una component de resolució de problemes molt important. Durant el curs es lliuren problemes que els alumnes hauran de resoldre, i que després seran corregits. Els problemes, es lliuren directament al professor (en el cas presencial), o bé, a uns pous electrònics dins del campus virtual especialment destinats. En el cas semipresencial, el professor penja, per a ser utilitzar per tothom, el problema resolt amb major correctesa i bona presentació.
Durant el curs, s´estimula la participació en els fòrums electrònics, on el professor, o fins i tot els alumnes, plantegen problemes, on els alumnes i el professor van aportant idees fins que s´arriba a la solució. A més, durant el curs, se realitzen algunes trobades síncrones no presencials mitjançant l´aula virtual, on alumnes i professors es comuniquen remotament per videoconferència i on poden compartir una pissarra web i presentacions de diapositives. En el cas presencial, esta dinàmica se segueix, amb la comunicació oral, presencialment a l´aula.
En ambdós formats, es fan referències a pàgines web interessants, i s´estimula la cerca d´altres, on es poden trobar demostracions o programes referents als continguts de l´assignatura. També s´estimula l´ampliació dels coneixements mitjançant la lectura de la bibliografia complementària.
S´avaluarà el treball de l´alumne a partir de exàmens, exàmens orals, treballs fets a casa, informes/treballs fets en grup i amb la participació al laboratori i a classe.
A. Exàmens
C. Exàmens tipus test
D. Treballs fets a casa
F. Informes/treballs fets en grup
J. Participació a classe.
La nota de l´assignatura consta principalment de la nota dels exàmens, essent modificada per l´activitat dels alumnes al llarg del curs: treballs o problemes lliurats i resultat de les autoavaluacions i participació als fòrums, debats a classe (presencial o campus virtual).
Els exàmens sempre consten de dues modalitats: una primera part teòrica, habitualment avaluada amb preguntes test (40%), i una part de problemes o dissenys (60%).
Objectiu 1:
- L´estudiant ha de demostrar un coneixement general bàsic sobre els camps electromagnètics, així com de la seua propagació en diferents medis [A+C+D].
Objectiu 2:
- L´estudiant ha de demostrar capacitat de treball en equip i capacitat d´aplicar coneixements a la pràctica [F+J].
Objectiu 3:
- L´estudiant (especialment semipresencial, però també el presencial) ha de conèixer i utilitzar la tecnologia d´un entorn d´aprenentatge electrònic, com ara les carpetes compartides, els fòrums, l´e-mail, l´aula virtual (comunicació remota síncrona, per videoconferència i pissarra web), etc. Cal destacar, que tot el procés de lliurament de documentació i gestió de notes, en el format presencial també es desenvoluparà mitjançant el campus virtual. [J]
J.R. Regué, Teoria Electromagnètica. Guia d´estudi, Ebook. Enginyeria i Arquitectura La Salle 2008.
M. Ribó, J.R.Regué, L.Vicent, A.M. Sànchez. Problemes de Radiació Electromagnètica, Enginyeria i Arquitectura La Salle, actualitzat cada any.
D.K. Cheng, Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería, Addison-Wesley, 1997.
S. Ramo, J.R. Whinnery, T. Van Duzer, Fields and Waves in Communication Electronics, 3a Ed., Wiley, 1994
C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, Wiley, 1989